| 小火龙果 |
2023-11-17 15:00 |
SYNOPSYS 光学设计软件课程四十九：一个40倍显微物镜
显微镜是实验室、科研院所和学校常用的目视光学仪器。显微镜通常由照明系统、成像系统和探测器系统组成。成像系统主要由显微物镜、目镜和转像棱镜构成。下面给出一个40倍显微物镜设计的例子。 8h2! 8'
oFRb+H(E
本课将给出一个学习例子： \; A\ vQ[
1.镜片数8片,不使用非球面 BO p&s>hI
2.视场角为25° $wn "+wX
3.数值孔径NA=0.55 ]jzINaMav
4.波长为VIS }`9} Q
O
5.总长小于46mm +<ey
Iw
6.盖玻片0.17mm lFY;O !Y5\
7.工作距越长越好，下限为2.2mm（镜片到盖玻片的最近距离） P!";$]+
uv[e0, @
首先，根据技术指标计算镜头的外形尺寸： J ZQ$*K
1.物镜机械筒长根据国家标准GB/T22057.1-2008规定，为160mm Ucnit^,
2.焦距f=160/40=4mm 7M 1*SC
3.F数F#=1/（2*NA）=0.91 :8aIj_q ds
4.YMP1=0.5*f/F#=2.2 G#! j`
设计时倒置设计，物镜为目镜所在位置，像面为盖玻片底部待观察物，因此后焦为0。 `v)-v<
m H'jr$ ?
下面是对DSEARCH的输入： Q' ^]lVY
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 ud-.R~ f{e
. 0 q %A1H
运行宏文件，我们得到了一个比较合适的初始结构。 O ,[aL;v
U9xFQ=$ 2
[attachment=122705] <u"#Jw/VP
hGF (E*
该程序创建了一个优化宏文件并将其加载到编辑器窗口中。在这里，您可以看到程序生成的目标以及DSEARCH输入中给出的特殊目标。 EQ>bwEG
【评论留言添加工作人员，领取文章中运行宏文件】 <_H0Q_/(
!+H=e>Y6
"FaG5X(
命令窗口输入SPEC q6{ %vd
4f"a/(>*
[attachment=122712] 0p$?-81BJ
0r=Lilu{q
焦距为4.0098mm，F数为0.9033，总长为26.8492mm<46mm,放大率为-0.02484，由于倒置设计，实际放大率为1/0.02484=40.25。 FO}4~_W{
k>n^QHM
命令窗口输入TH 16 ? ,查看工作距离 v4|kiy
{R,r c!yF
[attachment=122704] M42D5|tZc
i4!n Oyk
工作距离为2.36930345mm>2.2mm。 tO?*x/XC{
m= fmf(
使用DSEARCH宏生成的优化宏进行优化,进行模拟退火（50，2，50） J\
L i=l/
[attachment=122706] yZFv pw|g
p9_45u`u2
在命令窗口输入MRG将玻璃模型替换成真实玻璃 ;wprH Xjq
[attachment=122707] \{+7`4g
n*i aNaU"'
最终结果 XW]|Mv[M
[attachment=122713] kZGhE2np
=$ Q3!bJ
[attachment=122708] k C9A
a$t [ }D2
上述镜头数据列表均满足技术指标 ? *I9
hY'"^?OP
查看畸变图，在像质分析中，选择像差畸变，颜色为M，运行DIS a/^Yg rC\T
[attachment=122710] fBd +gT\S
NnHM$hEI"U
[attachment=122709] _W#27I
web&M!-
[attachment=122711] S% xGXmZ
9R;s;2$.
查看多视场衍射MTF，在像质分析中，选择MTF（衍射）多视场衍射MTF，颜色为M，运行MTF。 sQihyq6U;
[attachment=122715] nNilT J
Bdbw!zRR$
[attachment=122716] cS ];?tqrA
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[attachment=122714] FT (EH
4VU5}"<
我们有了一个非常好的40倍显微物镜。 Dh +^;dQ6
很高兴您选择SYNOPSYS来设计您的镜头，它可以快速的做出非常好的设计。 - U/& 3
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